Conversor CC-CC bidirecional de alto ganho e comutação suave baseado na topologia Dual Active Bridge

Abstract

Este trabalho apresenta o estudo e desenvolvimento de um conversor CC-CC bidirecional não isolado de alto ganho baseado na topologia Dual Active Bridge. O mesmo é alimentado em corrente através de indutores acoplados, com seu lado primário conectado em uma ponte completa, na parte inferior do conversor, enquanto que seu lado secundário está conectado em um circuito meia ponte, na parte superior do conversor. A topologia original, da qual foi concebida esta versão em análise, utiliza modulação por largura de pulso como técnica de acionamento das chaves, porém neste trabalho é adotada a técnica de deslocamento de fase (do inglês, phase-shift). A mudança proposta tem a vantagem de tornar mais simples o controle do fluxo e de potência entre as portas, além de garantir, naturalmente, o funcionamento de parte das chaves com comutação suave do tipo ZVS. O princípio de funcionamento e análise matemática da característica de potência e de comutação do conversor, bem como seu modelo dinâmico são apresentados. Um exemplo de projeto com tensão de entrada, tensão de saída e potência, respectivamente, de 28V, 180V e 500W é proposto. Resultados de simulações são apresentados com o propósito de comprovar a análise teórica desenvolvida.